耀变天体3C 454.3高能光变行为的研究

为研究耀变天体3C 454.3高能光变行为,采用结构函数和离散关联函数法对该源近8年Fermi/LAT伽玛波段流量监测结果进行分析。结构函数分析表明:近8年的高能光变中存在多个特征光变时标,最小特征光变时标6 d;宁静态前后两段不同光变幅度的伽玛光变有类似变化趋势,均有最小特征光变时标6 d;整个光变存在可能周期230 d和350 d,与离散关联函数分析得到的周期223 d和351 d近似一致。根据周期分析理论,推断耀变天体3C 454.3伽玛波段光变存在周期(226±3.5)d和(250±0.5)d。与以前的研究结果对比,耀变体3C 454.3高能光变存在双周期是一个新发现。     

Blazars光变和喷流效应研究进展

活动星系核是当代天体物理研究中最活跃的领域之一.它们对人们探讨星系的形成和演化、宇宙常数的确定、大尺度结构,甚至宇宙各种背景辐射的起源等方面具有非常重要的意义.耀变体是活动星系核的特殊子类,具有极端的观测性质,包括高光度、高而变化的偏振、大幅度激烈光变、视超光速运动和高能伽玛射线辐射.文章将主要介绍光变和喷流效应的研究进展.密集采样捕捉到很短时标,如OJ 287,3C 273,0716+714在光学波段都获得历史最短的光变时标,200 s的快速光变短时标光变发现在PKS 2155-304的Te V波段,而光变周期的分析,多方法加去除伪周期使得结果更加可靠.光变时标在伽玛波段的Doppler因子估算方面取得进展.     

银河系中心超大质量黑洞Sgr A＊的光变研究进展

越来越多的观测证据表明,位于银河系中心的致密射电源SgrA*是一个质量约为400万个太阳质量的超大质量黑洞.本文介绍在射电、毫米/亚毫米、近红外、X射线波段对Sgr A*的光变观测和理论研究进展.自1974年被射电干涉测量发现伊始,Sgr A*就被检测到时标从天到年不等的射电光变,随着新的观测设备的出现和观测技术的发展,天文学家先后在所有的对银河系中心可观测波段上检测到了Sgr A*的光变,包括在毫米/亚毫米波段的时标为小时的快速光变,近红外波段上时标不到1 h的显著光变,以及空间X射线卫星记录到的幅度变化几十倍以上的巨大耀变.这些光变观测数据可以用于估算产生Sgr A*耀变辐射的区域范围(假设光变是由整个源产生的,辐射区域的尺度/与光变时标τ之间存在线性关系,/≤Cr),并对Sgr A*辐射机制研究提供了间接的限制.近年来开展的一些多波段联测显示,近红外和×射线光变是同步发生的,并且都比射电和毫米波光变先出现,这类时间延迟支持Sgr A*光变的绝热膨胀理论模型.但目前成功的多波段耀变观测非常有限,如何获得从射电厘米波到X射线的Sgr A*光变间的内在关联将是未来几年中Sgr A*光变的一个主要研究方向.     

耀变体PKS 0537–441的光学谱特性

利用耶鲁大学SMARTS数据库提供观测数据,得到了耀变体PKS 0537–441从2011年1月到2015年5月的光学B和R波段光变曲线,并计算了两波段对应的谱指数.使用离散相关函数法等方法对流量、谱指数及二者的相关性进行研究,结果表明:(1)PKS 0537-441光变剧烈,在长时标,中等时标爆发上升期和衰退期均表现出BWB(Bluer-When-Brighter)的光学谱特性,该特性可由喷流内的激波模型作出解释;(2)B和R波段流量变化有强相关性,且B波段流量变化领先R波段(35.62±8.63)d;(3)R波段可能具有(53.06±6.62)d和(273.88±20.69)d的准周期性光变.     

0716+714的长期光变和色指数变化

对收集的BL Lac天体0716 714长期大量的光学多波段数据进行了研究,得到了多波段光变曲线.对色指数的变化进行分析得出,0716 714的光变包括长期单色光变和短期有颜色变化的爆发2种成份.根据这种光变特性,对引起光变的物理机制进行了讨论,认为激波喷流模型加上几何效应的调制是目标光变的物理机制.     

几个Blazar天体的短时标光变观测研究

利用云南天文台1.02m和2.4m光学望远镜2008年和2009年的观测,获得了5个Blazar天体的观测资料,通过孔径测光,对它们的短时标光变曲线进行了分析研究.结果表明,在所进行的观测夜中,3C66A,OJ248,Mrk421,1ES2344+524等4个天体无短时标光变;3C66A在观测期间处于较稳定的高态,其光学R波段的平均星等达13.8mag.平谱射电类星体PKS1510-089具有短时标光变,光变时标118min,由此估算了其中心黑洞质量.     

射电宁静的活动星系核的光变研究进展

一部分星系的核区存在剧烈的非恒星活动起源的多波段电磁辐射,这类星系被称为活动星系,其核心称为活动星系核.一般认为,超大质量黑洞(其质量是数百万倍乃至数百亿倍太阳质量)通过其强大的引力吸积周围气体形成的吸积盘是活动星系核的中心引擎.理解这一物理过程和测量超大质量黑洞的物理参数,对认识强引力场下的磁流体物理、超大质量黑洞的宇宙增长历史和活动星系核的反馈以及宇宙大尺度结构形成有重要的意义.多波段连续谱的光变(即光度随时间的变化行为)是活动星系核的鲜明特征,可以被用来从时域的角度测量宇宙学距离上的活动星系核的中心引擎的结构、尺寸和超大质量黑洞的质量以及自旋.本文介绍了活动星系核光变行为的基本概念,概述利用光变研究活动星系核物理过程和测量超大质量黑洞质量等方面的主要进展,并对活动星系核的光变研究领域进行展望.     

爱因斯坦探针在活动星系核研究领域的科学机遇

活动星系核(AGN)是指那些具有强烈电磁辐射的星系核心,其巨大能量是由中心超大质量黑洞(SMBH)吸积周围物质,将其释放的引力能转化为热能、辐射能而产生的.各种时标的多波段光变是AGN的典型观测特征,其中尤以X射线光变最为引人注意,因为其光变剧烈、时标短、携带着AGN吸积盘最内区的丰富物理信息,长期以来一直被用作研究星系中心SMBH的探针.但是,目前对AGN的X射线光变还没有很根本的认识,对其来源和产生机制仍不甚清楚.爱因斯坦探针(Einstein Probe,EP)卫星具有空前的软X射线巡天能力,其grasp(即探测器有效面积与视场的乘积)比起之前同类卫星提高了一到两个量级,这使得EP能在从百秒到年的采样频率上对全天数百个亮AGN进行监测,获得前所未有的大样本、宽采样频率覆盖的光变数据.我们拟据此重点开展以下4个方面的研究:对大样本亮AGN的软X射线功率谱进行完整测量;系统监测和研究AGN中罕见的大幅度X射线光变和耀发现象;研究大样本AGN的长期光谱变化以及开展其爆发监测;开展AGN/类星体巡天.这些数据将促进对AGN X射线辐射的剧烈光变与爆发现象及其产生机制,SMBH的吸积盘、喷流及冕区的物理条件、结构、动力学与辐射过程,以及AGN的宇宙学演化等科学问题的进一步认识.另外,鉴于EP能够探索一个全新的发现空间(大天区、长时标软X射线的系统监测),将有可能发现前所未见的黑洞吸积现象——宇宙的复杂多样性总是超乎人类的想象.     

探讨GRB光变曲线的Flux与T90的关系

探讨了GRB(Gamma-Ray Burst,伽玛射线暴)光变曲线的Flux(光子峰值流量)与T90(GRB光子计数在5%~95%之间的持续时标)的关系.分别采用两颗卫星的最新数据,对Flux与T90进行相关分析.结果为:Flux与T90的对数值之间不显相关性,相关系数分别为R~0.12和R~0.04,表明GRB的持续时间与光变曲线的光子峰值流量不相关.     

TeV噪BlazarPKS2155-304中心双黑洞系统（英文）

PKS2155-304是一个典型的TeV源,在全波段都观测到光变.文章利用GeVγ辐射和X辐射观测资料确定GeVγ辐射的基本参量以及相关黑洞质量,利用光学光变周期分析中心双黑洞系统的结构参量,并利用TeV的光变时标确定TeV辐射的区域大小以及离中心的距离.从分析得到如下结论：①在中心有一个双黑洞系统,大黑洞的质量是80.8×107太阳质量,而次黑洞的质量为（3.35-5.20）×107太阳质量.该双黑洞系统的半轴和为（3.67-5.15）×1016cm.②GeVγ辐射的参量与因子来自于离中心黑洞（次黑洞）18～20斯瓦西半径处.GeVγ辐射的Doppler因子为0.31～0.45,视角为8.5°～9.4°.这里的两个值分别对应于不同的系数λ.③TeVγ辐射来自于距中心2.5～2.8斯瓦西半径处.     

电双层的形成

该文采用双流体模型，在高频场对密度扰动的调制作用基础上，又考虑了等离子体中带电粒子流的非残性效应，在等离子体中得到了一个包含这两种作用的电双层解．从而较合理地解释了实验室中产生电双层现象所必须引入的条件──必须有带电粒子流的注入．     

我国春季降水的分布特征及其与环流异常的关系

利用EOF、小波分析和相关分析讨论了我国春季降水的分布特征及降水异常的环流背景,结果表明:春季降水(3～5月)主要集中在北纬30°以南的中东部地区,而北方则降水稀少,西部降水有增加的趋势,中东部降水有减少的趋势,但不是很明显.EOF1表明长江以南和长江以北的降水呈反向分布,长江以南大范围降水变化的特征时间尺度分别为2,7a和15a,且15a时间尺度变化有明显向较大时间尺度演变的趋势,EOF2表明长江中下游与华南降水呈反向分布,长江中下游大范围降水变化的特征时间尺度分别为2,9a和更大时间尺度,且9a时间尺度变化具有明显的向较小时间尺度演变的趋势.当退居在中太平洋的副高偏强,西伸,副高北侧气压梯度力加大时,有利于长江以南地区降水,当副高偏北,西伸到长江中下游上空,乌拉尔山阻高偏强时,则有利于长江中下游地区降水.     

等离子体圆形反射器天线辐射特性的数值计算

采用辅助差分方程时域有限差分(ADE-FDTD)算法对一种具有快速动态重构能力的等离子体圆形反射器天线(PRRA)的归一化辐射方向图及反射系数进行了数值计算.计算结果表明:等离子体圆形反射器天线能够在微秒量级内完成不同辐射波束形状和发射方向的切换,实现天线辐射特性的快速动态重构且具有较宽的工作频带.     

Transient ferromagnetic-like state mediating ultrafast reversal of antiferromagnetically coupled spins

Ferromagnetic or antiferromagnetic spin ordering is governed by the exchange interaction, the strongest force in magnetism. Understanding spin dynamics in magnetic materials is an issue of crucial importance for progress in information processing and recording technology. Usually the dynamics are studied by observing the collective response of exchange-coupled spins, that is, spin resonances, after an external perturbation by a pulse of magnetic field, current or light. The periods of the corresponding resonances range from one nanosecond for ferromagnets down to one picosecond for antiferromagnets. However, virtually nothing is known about the behaviour of spins in a magnetic material after being excited on a timescale faster than that corresponding to the exchange interaction (10-100?fs), that is, in a non-adiabatic way. Here we use the element-specific technique X-ray magnetic circular dichroism to study spin reversal in GdFeCo that is optically excited on a timescale pertinent to the characteristic time of the exchange interaction between Gd and Fe spins. We unexpectedly find that the ultrafast spin reversal in this material, where spins are coupled antiferromagnetically, occurs by way of a transient ferromagnetic-like state. Following the optical excitation, the net magnetizations of the Gd and Fe sublattices rapidly collapse, switch their direction and rebuild their net magnetic moments at substantially different timescales; the net magnetic moment of the Gd sublattice is found to reverse within 1.5 picoseconds, which is substantially slower than the Fe reversal time of 300 femtoseconds. Consequently, a transient state characterized by a temporary parallel alignment of the net Gd and Fe moments emerges, despite their ground-state antiferromagnetic coupling. These surprising observations, supported by atomistic simulations, provide a concept for the possibility of manipulating magnetic order on the timescale of the exchange interaction.     

Folding at the speed limit

Many small proteins seem to fold by a simple process explicable by conventional chemical kinetics and transition-state theory. This assumes an instant equilibrium between reactants and a high-energy activated state. In reality, equilibration occurs on timescales dependent on the molecules involved, below which such analyses break down. The molecular timescale, normally too short to be seen in experiments, can be of a significant length for proteins. To probe it directly, we studied very rapidly folding mutants of the five-helix bundle protein lambda(6-85), whose activated state is significantly populated during folding. A time-dependent rate coefficient below 2 micro s signals the onset of the molecular timescale, and hence the ultimate speed limit for folding. A simple model shows that the molecular timescale represents the natural pre-factor for transition state models of folding.     

切削特征量的模糊预报研究

在分析切削特征量及传统最小二乘加地基础上，运用模糊理论建立了切削特征量模糊预报方法，研究结果表明，所建预报模型 效地预报切削等切削特征量。     

基于SVM的CPU-GPU异构系统任务分配模型

为了改善异构系统的性能和效率,提出并实现了一个两阶段的任务分配模型.该模型对预分配给CPU和GPU的任务集进行多轮调整,以此最大程度地缩短程序的执行时间.首先,使用支持向量机进行任务预处理,支持向量机将任务分成CPU型和GPU型;然后,根据预处理结果以及处理器的特征和状态,并在对分配集合进行多轮调整后实施实际的任务分配.本模型在具体的异构系统中实现,使用多种基准程序进行检测.实验结果表明,对比其他任务分配算法,本文算法能够使性能获得平均43.54%的提升.     

澜沧江月径流量变化的相关性和多时间尺度特征

 以云南境内澜沧江1955年1月～2001年12月的逐月径流量观测数据为基础,应用相关分析和小波变换的分析方法,研究了云南境内澜沧江月径流量变化的相关性特征和多时间尺度特征.结论为:云南境内澜沧江下游的月径流量变化不仅显著地包含了上游的月径流量变化,而且还更显著地包含了云南境内的月气候变化影响.云南境内澜沧江月径流量变化表现出了十分明显的多时间尺度变化特征.澜沧江上游地区的月气候变化和云南境内的月气候变化均可能存在有约4个月和53个月的特征时间尺度变化.澜沧江下游允景洪的约7个月、30个月和74个月的特征时间尺度的月径流量变化主要是由澜沧江上游旧州的月径流量变化造成的;而澜沧江下游允景洪的约14个月和21个月的特征时间尺度的月径流量变化则完全是由云南境内的月气候变化造成的.对于较小特征时间尺度的变化,云南月气候变化造成的澜沧江月径流量变化一般是相同或滞后于澜沧江上游的月径流量变化;而对于较大特征时间尺度的变化,云南月气候变化造成的澜沧江月径流量变化则总是滞后于澜沧江上游的月径流量变化.     

面向主属性值的类标特征分析

为了提取一个类标区别于其他类标的本质特征,增强类标数据集的可解释性,提出了一种面向主属性值的类标特征分析方法.该方法首先建立了一种直观的面向主属性值的类标特征模型,然后设计了对应的类标特征抽取算法,最后给出了一种基于类标特征分析的分类算法.实验结果表明:所建立的类标特征模型能够直观、有效地描述类标数据集中各类标的特征,给出的类标特征抽取算法有较高的执行性能,提出的分类算法在针对类标较少的数据集时有较高的分类准确率.     

双λ/4波片复合的特性分析

为了得出双λ/4波片复合后的综合偏振特性,利用Stokes矢量和Muller矩阵从理论上分析了线偏振光通过双λ/4波片后出射光的偏振态.结果表明：调整第一只λ/4波片快轴与入射线偏振光光矢量的夹角以及两只λ/4波片快轴之夹角,可以获得不同的偏振态,即：出射光可为线偏振光、圆偏振光或椭圆偏振光,且各夹角不同,出射光的态势及旋性就不同,调整其中某个角度,能够实现偏振光状态的转换.